容器 | A | B | C |
反应物投入量 | 1molCO2(g)和 3molH2(g) | 1molCH3OH(g)和 1molH2O(g) | 2molCO2(g)和6mol H2(g) |
CH3OH(g)浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应能量变化 | 放出29.4kJ | 吸收a kJ | 放出b kJ |
b2 |
a2 |
b2 |
a2 |
loujie2021 幼苗
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Ⅰ、①1mol二氧化碳完全反应放出49.0kJ热量,当放出29.4kJ热量时,则参加反应的二氧化碳为:n(CO2)=[29.4kJ/49.0kJ/mol]=0.6mol,CO2的浓度变化为:△c=[0.6mol/2L]=0.3mol/L,二氧化碳的平均反应速率为:v(CO2)=[0.3mol/L/10s]=0.03mol/(L•s),
故答案为:0.03;
②恒温恒容下,容器A与容器B为等效平衡,平衡时对应组分的物质的量、浓度相等,则c1=c2,二者起始物质的量等于各物质的化学计量数,放出热量与吸收热量之和等于反应热数值,则吸收的热量=反应热-放出的热量=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ;由于C中初始反应物为A的2倍,则与A相比相当于增大压强,平衡向着正向移动,则C中甲醇浓度增大,即:C中甲醇的浓度大于A的2倍:c1=c2<[1/2]c3,
故答案为:19.6;=;<;
Ⅱ、(1)由图可知,压强一定时,随温度升高,CO的转化率降低,故升高温度平衡向逆反应移动,则正反应为放热反应;
当温度相同时,压强为P2时CO的转化率增大,该反应是气体体积缩小的反应,增大压强平衡向着正向移动,CO转化率增大,则P2>0.1MPa,
故答案为:放热;>;
(2)根据图象可知100℃时平衡时CO的转化率为0.5,所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol.
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);
开始(mol):a2a 0
变化(mol):0.5a a 0.5a
平衡(mol):0.5a a 0.5a
平衡(mol)0.5a a 0.5a
则达到平衡时各组分浓度为:c(CO)=[0.5a/b]mol/L、c(H2)=[a/b]mol/L、c(CH3OH)=[0.5a/b]mol/L,
100℃时该反应的平衡常数为:K=
0.5a
b
0.5a
b×(
a
b)2=
b2
a2,
故答案为:
b2
a2;
Ⅲ、当反应前后改变的物理量不变时,该可逆反应达到平衡状态,
a中为平衡常数,平衡常数与温度有关,温度不变,则平衡常数始终不变,所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态,故a错误;
b为物质的量随时间的变化,一氧化氮与二氧化碳浓度相等时,各组分浓度仍然继续变化,说明没有达到平衡状态,故b错误;
c为CO质量分数随时间变化,反应恰好总质量不变,则反应过程中CO质量分数会发生变化,当达到平衡状态时,CO的质量分数不再变化,故c正确;
故答案为:c.
点评:
本题考点: 化学平衡的计算;化学平衡状态的判断;等效平衡.
考点点评: 本题考查了化学平衡、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断,题目难度较大,注意掌握化学平衡常数、化学反应速率的能够及计算方法,明确化学平衡状态的判断方法,试题知识点较多、综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力及化学计算能力.
1年前
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